高中生物第一册第3章生命的结构基础31细胞膜教案14沪科版.docx
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高中生物第一册第3章生命的结构基础31细胞膜教案14沪科版
2019-2020年高中生物第一册第3章生命的结构基础3.1细胞膜教案14沪科版
设计思路：
本节课是关于细胞膜的结构和物质通过细胞膜的方式，整个内容理论方面的知识比较多，内容比较枯燥。
因此，在教学过程中，以科学家的研究过程来带动学生学习，让学生在学习知识的同时，了解科学探索的艰辛，培养学生一定的生物科学素养。
但是在引入科学家发现过程时，也是比较枯燥的，这里通过学生感兴趣的动画人物→引出课题内容→提出研究方向→科学实验→得出结论→提出新的疑问→科学实验→得出结论→归纳总结，让学生在一个连续的科学探究和实验的过程中，重新回顾科学探索的历程，而且在学习细胞膜结构时，先让学生自己尝试画出磷脂和蛋白质排布，让学生动手，让学生积极参与，这样既激发了探讨实验过程的热情，又培养学生科学探究的能力，感受科学发现的过程和方法。
一、教学目标
1、知识与技能
（1）理解细胞膜的组成成分和结构特点。
（2）理解物质通过细胞膜的各种方式。
2、过程与方法
描述细胞膜的磷脂双分子层结构以及磷脂分子与蛋白质分子的关系。
3、情感态度与价值观
通过学习细胞膜的组成、结构和功能，组部感悟结构与功能相适应的辨证观点。
二、重点与难点
1、重点
（1）细胞膜的化学组成和结构特点
（2）被动运输和主动运输
2、难点
细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的。
三、教学过程
PPT和板书
教师活动
学生活动
意义
在上新课之前，我请一为位同学回顾上节课我们学习的内容，生命的物质基础是什么？
对，那么生命的结构基础是什么？
请同学们看书34页，然后告诉我答案。
细胞
生命的结构基础是细胞，今天我们就来学习细胞的一个重要结构——细胞膜
答：
组成生物体的化合物
观察34图并阅读回答
通过问题引导，引出新课题
同学们都看过《哆啦A梦》吧，他有一个时光机器，能把他送到过去和未来，是不是啊？
现在如果有时光机器，把你送回19世纪，要你去研究细胞膜的结构，你会从哪几个方面去研究呢？
答：
是
学生思考
通过学生感兴趣的话题，引出课程，从而使学生对本节产生兴趣，活跃气氛。
既然我们要研究细胞膜的结构，那是不是先要确定的细胞膜的组成成分有哪些呢？
答：
是
同学们先阅读幻灯片上的资料，思考刚才的问题
19世纪，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：
可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
这个现象说明什么问题呢？
我们用相似相溶原理，你能提出怎样的假设？
下面我请同学说说
对，我们就可以提出假设：
细胞膜是由脂质组成的
答：
阅读材料并思考
个别学生回答
对前人的实验的学习，可以培养学生的生物科学素养。
后来，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。
细胞膜被破坏了。
这里解释一下蛋白酶，蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解，酶，它具有专一性，即只能水解蛋白质，不能水解糖类、脂质、核酸等物质。
那现在细胞膜用蛋白酶处理后，细胞膜被破坏了，说明了什么呢？
是的，就说明细胞膜中有蛋白质，而蛋白质被水解后细胞膜就被破坏了。
答：
细胞膜中含有蛋白质
通过刚刚的两位科学家的实验，说明细胞膜的主要成分有哪些？
脂质和蛋白质，组成膜的脂质中磷脂含量最多
所以主要成分是磷脂和蛋白质
既然我们已经得到了细胞膜是由磷脂和蛋白质构成的，接下来我们是不是应该要研究一下，它们两者是怎么样组成细胞膜的？
学生讨论
培养学生分析问题的能力
引导学生：
刚刚提到组成细胞膜的脂质含量最多的是磷脂，我们先来回顾一下磷脂，磷脂有哪两部分构成？
亲水头部和疏水尾部
磷脂在细胞膜中应该是有序的排列，还是杂乱无章的呢？
请同学们在学案上完成活动一的1、空气----水界面上铺成单层磷脂分子的分布图
现在我们就来一起看一下磷脂分子在空气----水截面上是怎么样排布的，亲水的头部应该向下还是向上？
学生画图
完成学案活动一
通过学生自己动手画，培养学生的探究能力，有助于帮助学生加深记忆，也能活跃了课堂气氛
好，大部分同学都画对的，1925年两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。
请同学们猜测一下为什么单分子层的面积会是红细胞表面积的2倍？
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
答：
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
引导：
细胞膜的外面是组织液，也就是水环境，细胞膜的里面是细胞质，也是水环境。
我们现在又知道细胞膜中的磷脂分子为连续的两层
猜测：
细胞膜中的磷脂分子分布情况，完成学案第二题。
画完之后，我们就一起来看一下同学们画的跟实际的排布情况是不是一样，应该是两层磷脂的亲水头部向外，尾部向内。
学生画图
完成第二题
磷脂的排布情况我们现在知道了，是双分子层，但是细胞膜的组成成分中还有蛋白质，那蛋白质在细胞膜的分布又是怎么样的呢？
请同学们在刚刚那张磷脂双分子层的基础上，尝试着画出蛋白质的排布情况。
引导：
我们可以仔细观察这张细胞膜结构模式图，
展示部分同学的答案
学生画图
完成学案第三题
培养学生观察读图能力
那同学们是不是正确呢？
我们先看科学家的实验，科学家又用冰冻蚀刻电子显微法做了一个实验，我们可以看到，图片上磷脂双分子层被分开了，有些蛋白质附着在磷脂双分子层的内外两侧，有的以不同程度镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。
将人细胞和鼠细胞的细胞膜上的蛋白质分别用红色荧光和绿色荧光标记，然后经过诱导融合，把人细胞和鼠细胞融合成一个细胞，我们可以看到刚开始的时候细胞一半呈红色，一半呈绿色，但是40分钟后，我们可以看到融合的细胞表面的荧光颜色，呈均匀分布了。
这个现象说明了什么？
蛋白质具有流动性
答：
蛋白质具有流动性
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂具有流动性
2、大多数蛋白质分子可以运动。
所以我们说细胞膜具有流动性，这对于细胞膜完成其生理功能有重要作用，例如变形虫的运动和白细胞的吞噬作用都依靠膜的流动性来完成。
通过具体的例子加深同学们的印象
现在对细胞膜的了解还不全面，所以人类对生物膜的研究在继续
板书：
物质通过细胞膜的方式
1、扩散：
高低
2、被动运输：
高低
膜
我们知道每个活的细胞都要与周围的环境进行物质交换，比如氧气，无机盐等，以保证正常的生理活动。
那这些物质是怎么进出细胞的呢？
下面我们就来学习一下，物质通过细胞膜的方式
我们先来看一个很简单实验，请同学们仔细观察之后告诉我，
这种现象叫什么？
对，扩散，物质由浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动叫做扩散
如果细胞内外的物质的浓度不同，物质就从高浓度的一侧通过膜扩散到低浓度的一侧，这种现象叫做被动运输。
学生观察实验，并回答问题
物质通过简单的扩散作用进出细胞
我们一起再来看一下水分子是怎么跨膜运输的？
问:
水是以什么方式进出细胞的呢?
.
师:
我们把象水这样跨膜运输的方式称为自由扩散!
请同学尝试对自由扩散下一个定义？
师:
具有什么特征呢?
师:
除了水以外，如O2、CO2、乙醇、甘油等也是以这样的方式进出细胞，我们把这样的跨膜运输方式叫自由扩散。
归纳定义：
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
分子很小或脂溶性强的物质，如O2、CO2、水、乙醇、甘油等通过此方式通过细胞.
答：
生:
扩散
生:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
生:
总是从高浓度向低浓度运输.
把物质进出细胞膜的方式以动画的形式，播放给学生看，能给学生一个更直观的印象。
有助于以后的学习。
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
师:
其他物质到底是不是也是一样呢?
我们来看一下葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式.
（多媒体展示协助扩散flash动画）
师：
这样的方式我们把它称为协助扩散。
请同学对其下一个定义。
师：
具有什么特点呢？
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，我们称为协助扩散
讨论得出：
顺浓度梯度运输，需要载体蛋白的辅助作用
生：
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，这样的跨膜运输方式称为协助扩散。
生：
从高浓度向低浓度运输，需要载体蛋白协助
资料分析：
看幻灯片
问：
前面我们学过的两种被动运输，都是顺浓度梯度运输，这种方式可能是什么呢？
主动运输
问：
如果逆浓度运输肯定需要什么呢？
生：
能量
（多媒体展示主动运输flash动画）
特征：
逆浓度梯度，低浓度→高浓度运输，需要载体蛋白
学生分析：
存在逆浓度运输
学生观察并思考
总结：
主动运输是指从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
例如
（1）Ca2+、Mg2+、I-等离子通过细胞膜；
（2）葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜都是以主动运输的方式进行。
资料：
看幻灯片
请同学们结合上述材料分析主动运输对生命活动有何重要意义。
（3）主动运输对生命活动的意义：
主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
所以细胞膜是一种选择透过性膜，这是细胞膜的生理功能
阅读后讨论
答：
能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择性吸收所需的营养物质。
排出对细胞有害的物质
请同学们制作一张可以用来比较三种不同物质跨膜运输方式的表格
分析归纳
完成学案最后一题
以表格的形式归纳总结三种不同的跨膜方式，有助学生的学习和记忆，也能培养学生系统学习的能力。
作业：
练习册P6T1、2、3、4、5
2019-2020年高中生物第一章人体的内环境与稳态第2节内环境稳态的重要性课时作业新人教版必修
一、选择题
1.下列关于内环境的叙述，正确的是（）
A.内环境不可能含有有毒物质
B.内环境是一个主要由H2PO-4/HPO2-4构成的缓冲体系
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
D.内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动
解析内环境中既含有对组织细胞有用的成分，有时也可能含有对细胞有毒害作用的成分；内环境的pH主要由H2CO3和HCO-3来维持；细胞代谢的场所在细胞内。
答案D
2.下列关于内环境及其稳态的叙述中，正确的是（）
A.小肠绒毛上皮细胞生活的内环境为组织液和消化液
B.血红蛋白、神经递质、激素、葡萄糖和CO2都是内环境的成分
C.内环境稳态的实质是内环境的渗透压、温度和pH保持不变
D.内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
解析内环境只有保持相对稳定，机体才能进行正常的生命活动。
血红蛋白是红细胞中的成分。
内环境的稳态是各种成分及其理化性质保持相对稳定的状态，而不是保持不变的状态。
消化液不属于内环境。
答案D
3.下列属于内环境稳态的重要指标的是（）
①酸碱平衡②Na+、K+平衡③血糖平衡④体温
⑤氨基酸平衡⑥CO2、O2平衡
A.③B.①③④
C.①②③④D.①②③④⑤⑥
解析内环境的成分、理化性质在一定范围内变化，为组织细胞的正常生命活动提供必需的条件。
理化性质、成分包括水含量、气体成分（如O2、CO2）、无机盐含量、有机小分子成分及含量（如氨基酸、葡萄糖、维生素等）、各种调节物质（如激素等）、内环境渗透压、酸碱度、温度等均属内环境稳态的指标。
答案D
4.人在静脉注射时所用的生理盐水的浓度必须与血浆浓度基本相同，其原因是
（）
A.维持内环境渗透压的稳定B.使体内增加水分
C.使体内增加无机盐D.使体内营养物质保持稳定
解析人的内环境必须保持稳定，机体才能进行正常的代谢。
注入人体内的生理盐水与血浆浓度相同，使血液保持正常的渗透压，维持了细胞的生活环境稳定，否则，就会引起细胞失水或吸水而变形或破裂，影响人体健康，甚至危及生命。
答案A
5.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，当稳态遭到破坏时，必将引起
（）
A.酶促反应的速度加快B.儿童患佝偻病
C.细胞代谢紊乱D.成年人患肌无力病
解析稳态遭到破坏主要指内环境的温度、pH、渗透压等的理化性质不能维持，生活在内环境的细胞代谢就紊乱，不能进行正常的生理活动。
B项是因幼年缺乏钙盐，D项是成年人血钙过高，都是内环境稳态遭到破坏的一个方面的体现。
答案C
6.下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述，正确的是（）
A.大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
B.大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性
C.胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解
D.血液中O2含量下降，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动
解析钠主要存在于细胞外，因此大量失钠，细胞外液渗透压降低，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液；人体内环境中存在缓冲物质，当大量乳酸进入血液后，乳酸会与NaHCO3反应，产生乳酸钠和碳酸，碳酸不稳定会分解成水和CO2，因此血浆维持稳定而不会变为酸性；肌糖原不能被分解成葡萄糖；CO2是呼吸中枢的有效刺激，而不是O2。
答案A
7.在等量的下列液体中加入等量的盐酸或氢氧化钠稀溶液后，pH变化最大的是
（）
A.自来水B.肝匀浆
C.马铃薯匀浆D.磷酸缓冲液
解析在溶液中滴加酸或碱会引起溶液pH的变化，变化的大小取决于溶液的量和溶液对pH的缓冲能力。
在等量的溶液中加入等量的盐酸或氢氧化钠稀溶液后，pH变化的大小是由溶液的缓冲能力决定。
生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用，pH变化小。
自来水没有缓冲能力，pH变化大。
答案A
8.内环境稳态的维持要依靠机体的调节，但外界环境也会影响稳态，下列事实哪一项不是由外界环境因素变化引起的（）
A.夏天长期呆在空调房间容易引起“空调病”
B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高
C.人屏住呼吸一段时间后，呼吸运动会明显加强
D.长期处于高温环境可能会引起“中暑”
解析人屏住呼吸时，与外界环境不发生气体交换，从而使CO2大量积累在血浆中，刺激呼吸中枢，进而使呼吸加快，但不是由外界环境变化引起的，故选C项。
答案C
9.高温环境中劳动，出大力流大汗，口渴难耐时，内环境渗透压的变化及应对措施分别是（）
A.渗透压升高；补充淡盐水
B.渗透压升高；大量补充清水
C.渗透压降低；补充生理盐水
D.渗透压不变；补充葡萄糖溶液恢复体力
解析高温环境大量出汗，失水多于失盐，渗透压升高，应及时补充淡盐水。
答案A
10.（xx·温州模拟）在日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化，下列相关叙述中错误的是（）
A.剧烈运动中，内环境的pH不会有明显下降趋势
B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白含量下降进而引起组织水肿
C.中暑是神经调节紊乱造成的，与体液调节无关
D.佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系
解析中暑是气温过高，人体内产热大于散热，使体温升高，代谢紊乱，与体液调节有关。
答案C
11.取甲、乙两支试管，向甲内加入血浆，乙内加入等量蒸馏水，用pH试纸检测。
然后，向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液。
摇匀后，再用pH试纸检测。
关于此实验的过程和结果的判断分析不正确的是（）
A.“等量”是对照实验中对无关变量的要求，只有在这种条件下，实验结果才可靠
B.“摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合，确保pH试纸检测结果的准确性
C.结果是甲试管中血浆pH变化不明显，乙试管中蒸馏水的pH变化明显
D.可见血浆中有缓冲物质，pH稳定不变
解析血浆中有缓冲物质，因此pH保持相对稳定，但在一定范围内波动，而不是稳定不变。
答案D
12.（xx·南昌调研）下图是一张生物概念填图，有关分析不正确的是
（）
A.①、②是体液调节和免疫调节，③、④可以是体温和渗透压
B.内环境的稳态只要有三种调节方式即可，不需要其他器官或系统参与
C.酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质，与其他器官或系统也有关
D.内环境的稳态和生态系统的平衡一样，其维持自身稳定的能力是有限的
解析内环境的理化性质包括酸碱度、体温与渗透压等，内环境稳态的维持是在神经—体液—免疫系统的调节下，通过各器官与系统的协调作用共同完成的。
答案B
13.在抗震救灾中，发现有些在废墟下由于肌肉受到挤压导致局部组织坏死但仍保持清醒的幸存者，当移开重物被救出后，却因肌肉大量释放的肌红素、钾等物质迅速进入血液，结果造成人压着没事，救出来后最终因心肾功能衰竭而不幸去世的情况。
下列与之有关的叙述，错误的是（）
A.在移开重物前，应先为伤者静脉滴注生理盐水，使血液中的有害物质随尿液排出
B.有些刚被救的伤者，其内环境稳态已经遭到破坏，影响正常的生命活动
C.因严重缺水，幸存者的细胞外液渗透压升高
D.心肾功能衰竭是由于遇难者血浆渗透压过低所致
解析由于肌红素、钾等物质的释放以及缺水等原因都导致血浆渗透压升高。
缺水会使细胞外液渗透压升高。
伤者在移开重物被救出后，肌肉没有了外力，且死细胞将大量释放肌红素、钾等物质并迅速进入血液，严重破坏了内环境的稳态，影响正常的生命活动。
如在移开重物前，先为伤者静脉滴注生理盐水，使血液中的有害物质随尿液排出，可防范此现象。
答案D
二、非选择题
14.如图表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。
据图在下列横线上填写适当内容：
（1）图中食物、水和无机盐，经［①］________系统处理后才能进入循环系统，最后由大肠排出的是［②］________。
（2）呼吸系统可以吸入［③］________，排出［④］________。
从图中可以看出，人体细胞与外界环境的气体交换，至少需要________系统和________系统的参与。
（3）由泌尿系统排出的是［⑥］________。
（4）人体细胞要与外界环境进行物质交换必须要通过［⑤］________才能完成。
（5）目前普遍认为，机体维持稳态的主要调节机制是________调节网络。
解析细胞与内环境直接进行物质交换，内环境通过消化、呼吸、循环、泌尿系统的直接参与完成与外界的物质交换，所以内环境是细胞与外界物质交换的桥梁。
细胞、内环境与外界物质交换还需要神经、体液和免疫的调节才能正常进行。
答案
（1）消化未被吸收的物质
（2）氧气二氧化碳和少量水呼吸循环
（3）尿素、水和无机盐等代谢废物
（4）内环境（5）神经—体液—免疫
15.稳态是机体进行正常代谢等生命活动的必要条件，稳态的维持需要调节。
血液中的红细胞源源不断地为人体组织细胞输送氧气。
血浆中无机盐含量的相对稳定对于维持红细胞正常的结构与功能至关重要，为患者输液治疗时必须考虑盐水（NaCl溶液）的浓度。
请完善下列相关实验。
（1）探究目的：
_______________________________________________________。
（2）实验材料：
略。
（3）方法步骤：
①取7支洁净试管，分别编号为1-7，分别加入2mL质量分数为0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%、1.5%的________，并各加入2滴抗凝剂（如柠檬酸钠）。
②将左手无名指消毒，用消毒的采血针刺破皮肤，用小滴管吸血。
③向1-7号试管中分别滴入1滴血，摇匀，放置5min。
④分别取7支试管中混合液各一滴，置于7张洁净的、已编号的载玻片上，做成临时装片，在显微镜下镜检，观察________。
（4）预期结果及分析：
①如果红细胞在质量分数为0.9%的NaCl溶液中________,则生理盐水的浓度应该大于0.9%。
②如果红细胞在质量分数为0.9%的NaCl溶液中________，则生理盐水的浓度应该等于0.9%。
③如果红细胞在质量分数为0.9%的NaCl溶液中________，则生理盐水的浓度应该小于0.9%。
解析本题考查有关人体内环境稳定的探究实验的设计与分析。
实验对象是血液中的红细胞，红细胞生活的内环境是血浆，本实验中用生理盐水的浓度来探究血浆渗透压稳定的重要性。
人体细胞外液中无机盐离子的浓度与质量分数为0.9%的食盐水浓度相当，为等渗溶液。
低于该浓度组织细胞会因吸水而涨破，反之则会失水皱缩。
设计实验时应设置一系列浓度的NaCl溶液，放入红细胞后观察红细胞形态的变化，通过相互对照从而确定人体生理盐水的浓度。
答案
（1）确定人的生理盐水的浓度
（3）①NaCl溶液④红细胞的形态变化
（4）①吸水涨破②形态没有发生明显变化③失水皱缩
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